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摘要:为了实现数控车削批量加工刀具磨损状态的在线监测,在分析切削功率与刀具磨损量关系的基础上,考虑加工参数对切削功率的影响,基于正交实验设计与响应面法,建立了切削功率与刀具磨损量及加工参数之间的回归模型.提出一种实时更新切削功率阈值的刀具磨损状态在线监测方法.该方法首先对功率信号进行滤波处理,结合数控系统判断机床的运行状态,然后实时计算切削功率阈值并与实际加工过程切削功率进行比较来监测刀具的磨损状况.通过实验案例自动在线监测数控车削过程中刀具磨损的情况,验证了该方法的有效性....
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:刀具直径和工艺参数对机床加工能耗影响显著.与单独优化刀具直径或单独优化工艺参数相比,开展刀具直径及工艺参数集成优化能进一步降低机床加工能耗.为实现面向低能耗的多刀具孔加工过程中刀具直径及工艺参数集成优化,首先,系统地分析了多刀具孔加工过程的加工时间和加工能耗;然后,建立以刀具直径和工艺参数为优化变量,以最小加工能耗和加工时间为优化目标的多刀具孔加工多目标集成优化模型,并采用粒子群算法对模型进行优化求解;最后,基于实际案例分析了刀具直径及工艺参数集成优化的必要性,并通过对比分析,验证了该模型的有效性和实用性....
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:切削参数是数控加工工艺中的重要组成,切削参数的合理选择能够显著影响到机床能量效率。为提高机床能量效率,分析数控铣削加工的能耗构成特性和加工时段能耗特性,建立数控铣削加工能耗模型,并通过非线性回归拟合获取能耗模型的相关系数,建立了以最高能量效率和最小加工时间为目标的多目标优化模型,采用连续禁忌算法对模型进行优化求解。通过算法优化结果与试验结果进行对比分析,验证了能效模型的有效性。...
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ EI SA
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摘要:为实现数控平面铣削工艺参数和工步数的节能优化,对多工步数控平面铣削加工过程能量构成进行分析,引入机床、刀具和加工质量约束,综合考虑工艺参数和工步数的关系,建立了以主轴转速、进给量、背吃刀量、铣削宽度和工步数为优化变量,以能量效率和加工成本为优化目标的多工步数控平面铣削工艺参数多目标优化模型.应用基于自适应网格的多目标粒子群算法对模型进行求解.以某夹具多工步数控平面铣削工艺参数优化为例,验证了模型的有效性和实用性....
[专利] 发明专利 CN201811233133.8
重庆大学 2019-02-19
摘要:本发明在传统机床设计方法考虑机床静态性能和动态性能的基础上,将运动部件的能耗作为一个设计指标,基于均匀试验数据,采用灵敏度分析对决策变量即机床运动部件中与装配关系无关的结构尺寸进行简化,同时根据再次设计的均匀试验,利用主成分分析对优化目标进行降维,构建了一种面向节能的机床运动部件多目标优化模型,为机床节能设计提供了一种新的思路。
[专利] 发明专利 CN201811233134.2
重庆大学 2019-02-01
摘要:本发明提出了一种面向节能的数控车床主传动系统设计优化方法,建立了主传动系统切削能耗模型和体积模型,以主轴电机功率、转速及传动系统速比为优化变量,以最大切削功率、功率损失、功率缺口、传动要求等为约束。利用多目标改进教与学算法按照优化流程,进行主传动系统多目标优化模型求解;然后基于具体实例,利用Matlab/Simulink仿真平台对优化结果进行仿真分析,仿真结果表明,本发明提出的设计优化方法能有效减小数控车床主传动系统的能耗和体积。本发明针对主传动系统关键零部件进行优化设计,从设计阶段考虑到切削阶段的能耗,能够进一步降低数控机床加工过程的能耗,提高机床运行的能效。
[专利] 发明专利 CN201710381843.4
重庆大学 2017-09-22
摘要:本发明的目的是考虑刀具磨损量和加工参数对切削功率的影响,建立相应的回归模型,在此基础上提出一种刀具磨损在线监测方法,以监控车床在加工过程中的刀具磨损,即公开了基于切削功率的数控车削批量加工刀具磨损在线监测方法。它包括以下步骤:首先,分析刀具磨损量和加工参数对切削功率的影响;其次,通过正交试验设计与响应面法建立切削功率与刀具磨损量及加工参数的回归模型;最后,在建立切削功率与刀具磨损量及加工参数的回归模型的基础上,得到实时更新切削功率阈值的刀具磨损在线监测方法。
[专利] 发明专利 CN201710480175.0
重庆大学 2017-10-20
摘要:本发明的目的是解决多刀具孔加工中,由于刀具直径和工艺参数没有集成优化而造成的能耗和时间高的问题,即公开了一种面向能耗的孔加工刀具及工艺参数集成优化方法,包括以下步骤:首先系统地分析了先钻后铣的多刀具孔加工过程的能耗特性;在此基础上建立了以刀具直径及工艺参数为优化变量,以能耗和时间最小为优化目标的多刀具孔加工多目标集成优化模型;并提出了一种基于粒子群算法的优化求解方法;最后采用求得的最优刀具组合和工艺参数对孔进行先钻后铣加工。
[专利] 发明专利 CN201610164744.6
重庆大学 2016-07-20
摘要:本发明的目的是解决2.5D型腔类零件铣削加工中,由于刀具组合的选择不当而造成的能耗和成本高的问题,即公开了一种面向能耗的型腔数控铣削加工刀具组合优选方法,包括以下步骤:首先系统地分析了刀具组合与数控铣削加工过程能耗的映射关系,揭示刀具直径和刀具可行域对加工能耗的影响,并构建了多刀具数控铣削加工能耗函数;在此基础上,建立了以可行刀具为优化变量,以能耗和成本为优化目标的数控铣削加工刀具组合多目标优化模型;提出一种刀具组合优化求解方法:构建可行刀具集,确定每把刀具的可行域,并运用有向图和Dijkstra算法对优化模型进行求解;最后采用求得的最优刀具组合对型腔进行铣削加工。
[专利] 发明专利 CN201510118325.4
重庆大学 2015-09-02
摘要:本发明的目的是解决铣削加工中,由于加工工艺参数的选择不当而造成的能耗和成本高的问题。即公开一种面向能效的多工步数控铣削工艺参数多目标优化方法。通过对铣削加工过程中,主轴转速n、每齿进给量fz、背吃刀量ap、铣削宽度ae和工步数m的优化,实现其发明目的。
[专利] 发明专利 CN201510006801.3
重庆大学 2015-05-13
摘要:本发明公开了一种基于田口法的数控铣削加工工艺参数高效节能优化方法,包括以下步骤:分析数控铣削加工能耗时段特性,建立数控铣削加工能量效率函数;运用田口法中正交表设计正交实验,并采用信噪比分析得出工艺参数与加工时间及比能耗的影响关系;采用响应面法获得各目标的回归方程,进而建立数控铣削加工工艺参数高效节能多目标优化模型;采用粒子群算法搜寻出Pareto最优解。本发明通过实验数据和算法优化结果分析了加工过程中比能、加工时间与工艺参数的关联关系,从而揭示了数控铣削加工过程中,机床能耗效率与工艺参数间的复杂耦合机理。
[专利] 发明专利 CN201410784274.4
重庆大学 2015-04-15
摘要:为实现本发明的目的而采用的技术方案是这样的,公开了一种面向能量效率的数控加工工艺参数多目标优化方法,包括以下步骤:1)设定数控切削加工的主轴转速为n、每齿进给量为fz、背吃刀量为ap,以及侧吃刀量为ae;2)建立数控加工工艺参数多目标优化模型:minF(n,fv,ap,ae)=(minSEC,minTp);3)确定约束条件;4)对所述目标模型进行优化,获得minF(n,fv,ap,ae)时,对应的n、fz、ap和ae的值;5)采用步骤4)所获得的主轴转速n、每齿进给量fz、背吃刀量ap以及侧吃刀量ae对工件进行切削加工。
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